我國在“十二五”規(guī)劃中新增了氨氮(NH3)和氮氧化物(NOX)排放的兩項大氣污染物的約束性指標(biāo)。然而,2011年上半年的核查結(jié)果顯示,NH3和NOX的減排形勢不容樂觀,壓力很大。究其原因,環(huán)保部認(rèn)為主要是能源總消耗和工藝生產(chǎn)排放的NOX增加過快,燃煤電廠和水泥廠等脫硝工程尚未大規(guī)模開展,淘汰落后產(chǎn)能的規(guī)模和力度減弱等原因所致。
因為水泥窯是典型的高溫裝備,加之過去半個多世紀(jì)以來,我國落后水泥(立窯為主)給人們留下的污染印象很深刻,所以現(xiàn)今的水泥行業(yè)很自然被認(rèn)為是工業(yè)NOX排放的主要污染源之一。有人說水泥行業(yè)NOX排放高達(dá)總量的一半,也有人說僅次于燃煤電廠和汽車尾氣,排名第三,占總量的20%等。
隨著近10多年來新型干法水泥大規(guī)模淘汰取代落后水泥的巨大技術(shù)進(jìn)步,我國新型干法水泥熟料在總產(chǎn)量的占比由6%上升到85%以上,水泥工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,總體已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。我國的水泥技術(shù)與成套裝備在國際市場上已占有40%的份額,成為國際水泥行業(yè)迅速崛起的新引擎??梢哉f,如今我國水泥工業(yè)的人才、技術(shù)、裝備、管理、環(huán)保和創(chuàng)新等綜合水平與幾十年前有了天壤之別。但是我國水泥工業(yè)在公眾腦海里的污染印象尚未消除。我國水泥工業(yè)環(huán)保新形象要樹立,尚需時日,對此我們不僅應(yīng)予以理解,更要從中吸取教訓(xùn)。
對于我國水泥工業(yè)粉塵(固體顆粒物)、SO2、NOX、F和CO2歷年的排放量,國家統(tǒng)計局(全國工業(yè)排放)和中國水泥年鑒(水泥工業(yè)排放)的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。2009年,我國工業(yè)NOX排放約1530萬噸,其中水泥工業(yè)為87萬噸,占總量的6%,相當(dāng)于每噸熟料排放0.83kgNOX。環(huán)保部規(guī)劃研究院的資料顯示,2010年全國工業(yè)NOX排放總量為1700萬噸,比2009年增長10%,其中火力發(fā)電占40%,固定源工業(yè)燃燒(工業(yè)鍋爐、窯爐、燒結(jié)機(jī)、水泥窯等)占30%,移動源汽車尾氣等占30%。
根據(jù)中國建材科研總院和合肥水泥研究設(shè)計院2009年對我國9條2500~5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線NOX排放的實測數(shù)據(jù)顯示,其最低的是377mg/m3(標(biāo)),最高的是1620mg/m3(標(biāo))。綜合分析的初步結(jié)論是現(xiàn)今我國≥5000t/d、2500t/d和≤1500t/d新型干法水泥窯的NOX排放分別為600mg/m3(標(biāo))、1100mg/m3(標(biāo))和1600mg/m3(標(biāo)),全國加權(quán)平均值不超過800mg/m3(標(biāo))。
因為新型干法水泥窯的熟料熱耗比落后窯節(jié)省了30%~60%,單位熟料的廢氣量相應(yīng)減少,加之又有約60%左右的煤改在溫度較低的分解爐中燃燒,只有40%的煤在窯頭高溫燃燒,因而使NOX的生成量又有較大幅度的下降,最終導(dǎo)致單位熟料的NOX排放大幅減少。